创新点
从绿色矿山建设的政策演变出发,首次探索了碳中和语境下绿色矿山建设“无害化、无废化和数字化”的底层逻辑,从采矿业的生产要素、结构流程和技术设备出发,探索环节控碳、能源降碳和技术增汇的建设体系,聚焦全生命周期的绿色设计、泛能源边界的产业模式和济人类福祉的技术创新,助力碳中和愿景目标实现。
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碳中和语境下绿色矿山建设的逻辑、要义与方略
引用格式:
陈浮,华子宜,骆占斌,等.碳中和语境下绿色矿山建设的逻辑、要义与方略[J]. 绿色矿山,2024,2(3): 291-304.
CHEN Fu,HUA Ziyi,LUO Zhanbin,et al. Logic,essentials and strategies of green mine construction under the context of carbon neutrality[J]. Journal of Green Mine,2024,2(3): 291-304.
摘要
绿色矿山建设是转变矿业经济发展方式、促进矿业高质量发展的必由之路,也是助力“双碳”目标的关键着力点与内在要求。然而,目前对碳中和愿景下绿色矿山到底如何建设的研究尚显不足。为此,从绿色矿山建设的政策演变出发,探索碳中和语境下绿色矿山建设的底层逻辑,分析其核心要义,指明其具体行动方略。研究表明:经过十多年时间的实践探索,我国绿色矿山历经了理念形成、实践探索和巩固提升3个阶段,取得了长足的进步,逐步走向规模化、常态化、精细化与标准化。但随着全球气候变化日益加剧,矿山生产安全、健康安全与生态安全面临着更大的冲击,绿色矿山建设作为实现转型发展的重要抓手,亟待实现可持续化、低碳化、智能化。为此,未来面向碳中和语境下,绿色矿山建设应当坚守无害化、无废化和数字化的底层逻辑,从采矿业的生产要素、结构流程和技术设备出发,探索环节控碳、能源降碳和技术增汇的建设体系,聚焦全生命周期的绿色设计、泛能源边界的产业模式和济人类福祉的技术创新。从硬件配套建设物质绿色矿山、夯实工程实践环境,科学研究建设理论绿色矿山,提升应急管理能力和政策完善建设文化绿色矿山,强化数字治理模式等方面探索多主体、多要素系统化发展,加快矿业新质生产力形成,助力碳中和愿景目标实现。
引言
矿产资源是经济社会发展的物质基础,已成为影响全球资源安全和生态健康的关键变量。作为矿产资源大国,我国传统采矿业面临诸多难题。一方面,总量大、种类丰富,早期形成了高消耗、高污染和非循环的粗放式采矿格局;另一方面,优质矿产资源少、分布不均且分散,使得我国矿山开发难度大、规模小且分散。长期超生态环境承载力的索取式生产严重损坏了矿山生态环境,绿色发展任重道远。为响应“可持续采矿”倡议,改善矿山污染环境,推进传统矿业发展转型,绿色矿山建设迫在眉睫。绿色矿山建设以协调经济发展、社会民生与环境保护关系为出发点,致力于将绿色发展理念贯穿于矿山勘察—规划—建设—开采—运输—加工—修复全生命周期,实现设备技术、运营管理和产业发展的全方位提升。
2007年绿色矿山建设倡议正式启动,理论探索与技术实践不断深入,已成为矿业转型升级的研究热点。主要围绕3个方面:一是内涵与目标辨析。一些学者从不同视角、不同领域对绿色矿山建设的内涵意蕴进行解读,从初始的矿山环境美化,拓展为环境影响控制与资源合理开发协同发展,并在此基础上进一步增加科技创新、企业管理、社区和谐和人权思想等。内涵不断丰富,但尚未形成统一的定义;二是指标体系构建与评价方法。多以《国家级绿色矿山基本条件》和《九大行业绿色矿山建设规范》等标准和要求为参考,从矿区环境保护与资源利用、技术创新与节能减排、企业文化与规范管理、社会效益与社区和谐四方面展开。主成分分析、模糊数学和层次分析法等方法得到普遍应用,一些数学模型也引入绿色矿山评价。例如,YANG等利用条件折中解决方案排名法(VIKOR)对绿色矿山直觉模糊集矩阵进行排序,提出了绿色矿山建设的无害化评价方法。LI等基于灰色DEMATEL和ANP技术计算指标权重,并采用指标归一化的绩效评估方法对地下金矿绿色开采情况进行评价。LUO等提出耦合犹豫模糊TOPSIS和核方法的改进多属性评价方法(MAEM),用于评价中国西南地区攀西钒钛磁铁矿企业的绿色发展程度;三是建设实践与改进策略。或以总结绿色矿山总体建设现状为基础,凝练成功模式和失败经验,提出改进对策;或以剖析具体地区、行业的矿山特征与实践案例为重点,强调绿色矿山异质性建设对加快绿色矿业发展的重要性。先前学者从内涵意蕴、评价体系、开采技术和实践模式等方面对绿色矿山建设展开了系列研究,为绿色矿山建设、矿业转型发展提供了有益参考,但仍存在诸多问题:一是对绿色矿山建设过程中的阻碍缺乏足够关注与归纳;二是针对绿色矿山建设如何适应不同行业、不同地区、不同特定战略需求的研究极少,导致针对性、落地性与可操作性的实践体系尚显不足。
当前,化石能源碳排放日益严峻,全球极端气候事件频发,环境风险加剧,深刻地影响人类生存发展乃至全球政治经济格局稳定。为应对全球气候变化,2015年世界大多数国家共同签署了《巴黎协定》,同意“将全球变暖控制在2.0℃以下,并努力通过实现碳中和将全球变暖控制在1.5℃以下”。实现碳中和是限制全球气温上升的关键手段,对扭转全球气候变化、助推社会经济复苏转型、提升国家贸易竞争力等具有重要意义。作为世界上最大的CO2排放国,中国在第75届联合国大会上庄严承诺力争2030年前实现碳达峰,2060年前实现碳中和。相比于欧美发达国家50~70 a过渡期,我国从碳达峰到碳中和仅有30 a时间,给矿业发展和转型带来了巨大机遇和挑战。鉴于此,亟需全面梳理碳中和语境下绿色矿山建设的演进脉络,明晰绿色矿山建设的逻辑底蕴和核心要义,探索兼具针对性、科学性、可操作性的行动方略,为推进矿业新质生产力形成,助力“双碳”目标提供科学依据。
部分图片
图1 绿色矿山建设的演进脉络
图2 碳中和语境下绿色矿山建设的底层逻辑
图3 碳中和语境下绿色矿山建设的核心要义
图4 碳中和语境下绿色矿山建设行动方略
陈浮(1974—),男,汉族,江苏射阳人,教授,博士生导师。主持科技部重大专项课题、国家自然科学基金面上项目和国家科技支撑计划项目子课题及企业委托项目50余项,获得绿色矿山科学技术奖一等奖1项(R1)等省部级奖励4项。发表高水平学术论文200余篇,入选F5000中国精品科技期刊顶尖学术论文和ESI高被引论文多篇。授权发明专利10余项,出版专著3部。兼任中国能源学会碳中和专委会副主任委员、中国煤炭学会土地复垦与生态修复专委会委员、《化工矿物与加工》主任编委、《绿色矿山》编委、Biochar 和Carbon Research 青年编委。
研究方向
国土空间生态修复与碳中和
主要成果
致力于矿区生态环境污染监测与修复、土地低碳利用和CO2减排的理论与技术的研究,取得多项创新性成果。揭示了黄土高原开采沉陷、损伤与土壤-植被恢复之间的关系,形成了矿区土壤污染电化学-植被-微生物共修复技术体系;在CCS-EOR监测与评价方面获得多项专利,提出新的监测方法体系,建立了第一个CO2泄漏大田模拟实验平台系统,取得明显创新性成果,为CCS驱替开采高效、安全生产提供了有力的技术保障。